Водопропускная труба

 

    СТРОИТЕЛЬНОГО ПОДЪЁМА  ЛОТКА ТРУБЫ

 

Расчет осадки фундамента  производится методом послойного суммирования согласно СНиП 2.02.01, который позволяет учесть неоднород-ность основания, выражающуюся в изменении модуля деформации грунта по глубине основания. Для горизонтальных площадок, лежащих на вертикальной оси, проходящей через центр подошвы фундамента, вычисляют природное давление от веса грунта sпр и давление от веса сооружения sz (рис. 6).

На осадку фундамента влияет толща грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, определённой мощности hсж , которая  подлежит определению.

Нижняя граница сжимаемой толщи (НГСТ) находится на глубине, где дополнительные напряжения от сооружения sz составляют 20% от природного давления в основании sпр. Эту границу можно найти графически путем наложения на эпюру давления от сооружения эпюры природного давления, уменьшенного в 5 раз.

Сжимаемую толщу делят на элементы, толщина которых Dhi не должна превышать 0,4bлб . Границы элементов необходимо совмещать с границами естественных слоев грунта и подушки, т.к.  модули деформации грунтов (материалов) различны.

Осадку фундамента определяют путем суммирования осадок по элементам слоёв (табл.6):

                              (32)                             

где b – безразмерный коэффициент, равный 0,8; si – дополнительное вертикальное напряжение в i-ом слое грунта от веса сооружения и действующих нагрузок, кПа; hi и Ei – соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта; n –  число слоев, на которое разбита сжимаемая толща основания.

Напряжение от давления, создаваемого сооружением, под центром подошвы фундамента на глубине z от его подошвы вычисляется по формуле

                                                     ,                                         (33)

где a – коэффициент, учитывающий затухание напряжений по глубине              основания, принимается по прил.7.

Напряжение по подошве фундамента, влияющее на осадку, определяют по формуле

                                                      poc= p–g’h ,                                           (34)

где p – давление по подошве фундамента при высоте насыпи Hн £ 2,0 м, определенное по формуле (23); если Hн ³ 2,0 м, то р=р-рnY ; g’– удельный вес грунта первого слоя, равный 19,33 кН/м3; h – глубина заложения фундамента, равная 0,47 м.

 

                                        poc=110,57-19,35*0,44=102,75 кПа.

 

                                 р =150,23-39,66=102,06 кПа.

 

 

 

 

 

 

 

Осадку вычисляют от давления, уменьшенного на величину природного давления грунта g’h на уровне подошвы фундамента.

Природное напряжение на глубине от дневной поверхности вычисляют по формуле

                                                   ,                                          (35)

где gi  и hi – соответственно удельный вес и толщина каждого слоя грунта.

Природные давления от водопроницаемых грунтов, расположенных ниже горизонта вод, определяют с учётом взвешивающего действия воды.

 

                                                                                                                              Таблица 6

Расчет осадки фундамента

 

mz=z/b м	z=mzbлб , м		, кПа	, м		, кПа	кПа
0	0	1,000	102,056		0	0	0
0,4	0,70	0,881	89.91		0,7	6.68	6.68
0,72	1,40	0,698	71.29		0,7	6.68	13.36
1.01	1.96	0,550	56,13		0.56	5.34	18.70
1,41	2,74	0,420	42.86		0,78	7.92	26.62
1,8	3,52	0,337	34.39		0,78	7.92	34.54
2.21	4,30	0,280	28.58		0,78	7.92	42.46
2,60	5.08	0,239	24.39		0,78	7.92	50.38
3.00	5,86	0,208	21.23		0,78	7.92	58.30
3,10	5.96	0,199	20,31		0,1	1.02	59.31/

 

Строительным подъёмом называют искривление продольного профиля лотка трубы выпуклостью вверх, т.е. в направлении, противоположном ожидаемой осадке, задаваемой при строительстве.

Строительный подъём должен быть таким, чтобы компенсировать ожидаемую конечную осадку фундамента  и обеспечить после завершения процесса осадок (стабилизации основания) пропуск воды через трубу без застоев, т.е чтобы не возникали обратные уклоны (рис.7).

 

                     Рис.7. К определению величины строительного подъёма D

                  лотка трубы с уклоном i

 

 

Величину строительного подъёма назначают согласно формуле [8]:

                             £ 0,5(S+iLтр) ,   (36)                             

где S – осадка, рассчитанная по формуле (31); i – заданный уклон трубы.

£ 0,5(0,1+0,002*21.12)

0,089£ 0,700

Вывод: условие (36) выполняется, то принимаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. ОБОБЩЕНИЕ ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ

 

 

 

 

 

 

 

Рис.8. Схема отметок проектных решений

 

                                                                                                                           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 7.

Проектные решения

 

Угол пересечения трубы с трассой, град				90
Ширина земляного полотна, м				15
Высота насыпи, м				4,2
Длина трубы, м				21,22
Положение входного оголовка				Вертикал.
Уклон лотка трубы, 0/0 0				2
Проектные отметки	лотка   трубы	у входного оголовка                          Z3		0,062
		по оси                                                  Z0		0,04
		у выходного оголовка                       Z4		-0,018
	бровки	у входного оголовка                          Z2		4,6
		у выходного оголовка                        Z1		4,6
	укрепление   откосов	у входного оголовка                          Z5		3,62
		у выходного оголовка                        Z6		3,57
	котлован	входного оголовка	верх котлована   Z3	0,062
			низ котлована     Z7	-1,38
		выходного оголовка	верх котлована   Z4	0,018
			низ котлована     Z8	-1,42
Грунт русла (послойно)				Суглинок тугопласт.
				Суглинок тугопласт.
				Глина полутвердая
Режим протекания воды в трубе				Безнапорн.
Фундамент	Тип фундамента			Сборный
	Разбивка на секции			-
	Глубина заложения, м			0,44

Отметки проектных решений определяются по формулам:

      Z1=Z0+HH ; Z2= Z0+HH ; Z3= Z0+i Lтр/2; Z4= Z0 -i Lтр/2;

      Z5=Z3+DОГ +d+1,0; Z6=Z4+DОГ +d+1,0; Z7= Z3 –h-hп; Z8= Z4–h-hп ,     (36)

где Z0 – относительная нулевая отметка дневной поверхности грунта;HH – высота насыпи, равная 4,1 м; i – проектный уклон лотка, i =0,002; Lтр – длина трубы, равная 20,82 м; DОГ – диаметр оголовка трубы, равный 2,40 м; d – толщина стенки звена трубы, равная 0,16 м; h– глубина заложения фундамента, равная 0,47 м ; hп– высота грунтовой подушки, равная 1,0 м.

 

 

      5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СООБРАЖЕНИЯ

ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ ТРУБЫ

 

Различают «летний» и «зимний» строительные сезоны. «Летний» сезон иногда называют благоприятным, потому что в этот период не приходится вносить в технологию производства работ существенных дополнительных мероприятий, обусловленных климатическими условиями.

В течение благоприятного строительного сезона возможно выполнять все виды дорожно-строительных работ, но при этом начало и окончание следует уточнять в соответствии с их особенностями.

Рассмотрим более подробно интересующее нас строительство линейных искусственных сооружений.

При строительстве линейных искусственных сооружений на дороге (малых и средних мостов) выполняются следующие работы:

1. рытье котлованов под фундаменты;
2. бетонирование монолитных опор;
3. устройство свайных ростверков, свайных опор, свайных подмостей;
4. монтаж сборных ж/б элементов с омоноличиванием стыков;
5. гидроизоляционные работы;
6. устройство регуляционных сооружений на руслах водотоков;
7. укрепление откосов и конусов.

При строительстве труб:

1. рытье котлована под фундамент и расчистка русла;
2. бетонирование фундамента;
3. сборка труб и оголовков;
4. гидроизоляционные работы;
5. засыпка труб грунтом.

Все эти работы могут выполняться в различных погодных условиях и различные периоды года, поэтому для устройства линейных искусственных сооружений единая продолжительность работ устанавливается условно.

Устройство линейных искусственных сооружений при поточном методе строительства идет впереди земляных работ, однако не все виды работ по искусственным сооружениям можно начинать ранее земляных работ. Так отрытие котлована и устройство фундаментов под малые искусственные сооружения и трубы наиболее целесообразно производить при меженном уровне в водотоках и в талых подсохших грунтах.

Сваебойные работы, устройство регуляционных сооружений на руслах водотоков, укрепление откосов и конусов также следует производить в межень. Все гидроизоляционные работы должны быть выполнены в сухое время и при положительных температурах.

Бетонные работы в большом объеме при устройстве пролетных строений начинают и заканчивают в сроки, установленные для устройства цементобетонных покрытий.

Укладка труб и строительство малых мостов должна быть выполнена с таким расчетом, чтобы успеть до конца летнего сезона, закончить земляные работы. Оставление труб и малых мостов без земляной подсыпки до весны может повлечь за собой размыв их паводковыми водами. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список

 

1. Костерин Э.В. Основания и фундаменты. -М.: Высшая школа, 1990. -431с.
2. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация.
3. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений.
4. СНиП 2.05.03-84*. Мосты и трубы.
5. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги.
6. СНиП 21.23.01-99. Строительная климатология.
7. СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и фундаменты.
8. Водопропускные трубы под насыпями/ Под ред. О.А. Янковского. - М.: Транспорт, 1982. -232с.
9. Шестаков В.Н. Технология строительства сборных железобетонных водопропускных труб: Учебное пособие: – Омск: СибАДИ, 1994.–78с.